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Avaliação de indicadores em estudos com ruminantes: digestibilidade.

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Este artigo foi recebido em 1/3/2007 e aprovado em 14/10/2008. Correspondências devem ser enviadas para: ferreira@dz.ufrpe.br

ISSN 1806-9290 (on-line) www.sbz.org.br

Avaliação de indicadores em estudos com ruminantes: digestibilidade

Marcelo de Andrade Ferreira1, Sebastião de Campos Valadares Filho2, Marcos Inácio

Marcondes3, Mônica Lopes Paixão4, Mário Fonseca Paulino2, Rilene Ferreira Diniz Valadares5

1Departamento de Zootecnia /UFRPE – Pesquisador do CNPq. 2DZO/UFV – Pesquisador do CNPq.

3Mestrado/DZO/UFV. 4Doutorado/DZO/UFV. 5DVT/UFV – Bolsita do CNPq.

RESUMO -Foram conduzidos dois experimentos com o objetivo de avaliar os indicadores internos fibra em detergente neutro indigestível (FDNi) e fibra em detergente ácido (FDAi), obtidos por incubação in situ durante seis dias, e os indicadores

externos óxido crômico (Cr2O3), dióxido de titânio (TiO2) e lignina isolada, purificada e enriquecida (LIPE®) em dois

esquemas de coleta total de fezes (3 ou 5 dias) para estimativa da digestibilidade em bovinos. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso com parcelas subdivididas. No primeiro experimento, foram utilizadas cinco novilhas mestiças alimentadas com cana-de-açúcar com 1% de ureia/sulfato de amônio e concentrado (1% do peso vivo). Não houve diferenças entre as metodologias de coleta para a digestibilidade da matéria seca. Quando estimada utilizando-se FDAi, a digestibilidade dos nutrientes foi subestimada, mas, quando estimada utilizando-se FDNi e os indicadores externos (óxido crômico, dióxido de titânio e LIPE®), não diferiu significativamente daquela determinada por coleta total de fezes. No segundo experimento,

foram utilizadas oito vacas em lactação alimentadas com silagem de milho e 4 kg de concentrado. Não houve diferença na digestibilidade da matéria seca entre os períodos de coleta. A digestibilidade dos nutrientes, quando estimada utilizando-se FDNi, foi superestimada, mas, quando estimada utilizando-se FDAi e os indicadores externos (óxido crômico, dióxido de titânio e LIPE®), não diferiu significativamente daquela determinada por coleta total de fezes. Três dias de coleta são

suficientes para estimativa da digestibilidade e os indicadores testados são eficientes na determinação da digestibilidade.

Palavras-chave: coleta total, indicadores externos, indicadores internos

Evaluation of markers in ruminant trials: digestibility

ABSTRACT - Two studies were carried out to evaluate indigestible neutral detergent fiber (iNDF) and indigestible acid detergent fiber (iADF) as internal markers obtained by 144-h incubation in situ and chromium oxide (Cr2O3), titanium dioxide (TiO2) and isolated, purified and enriched lignin (LIPE®) as external markers, and two total fecal collection schemes

(3 or 5 days) to estimate digestibility in bovines. The experimental procedure was a randomized block design in a split plot arrangement. In the first trial, five crossbreed heifers fed sugar cane plus 1% of urea/ammonium sulfate and concentrate (1% of body weight) were used. There was no difference for dry matter digestibility when the collection schemes were compared (5 days vs 3 days). The nutrient digestibility estimated by iADF was underestimated and those estimated by iNDF,

chromium oxide, titanium dioxide and LIPE®, did not differ from the digestibility calculated on total fecal collection. In

the second trial, eight lactating cows fed corn silage and concentrate (4 kg/cow/day) were used. There was no difference for dry matter digestibility when the collection schemes were compared (5 days vs 3 days). The nutrient digestibility

estimated by iNDF was overestimated and those estimated by iADF, chromium oxide, titanium dioxide and LIPE®, did not

differ from the digestibility calculated on total fecal collection. Three days of fecal collection and the markers tested can safely be used to estimate digestibility.

Key Words: external markers, internal markers, total collection

Introdução

A avaliação do valor nutritivo dos alimentos consu-midos por ruminantes em condições de pastejo ou confi-nados tem sido um desafio para os nutricionistas. A

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Diante desse inconveniente, foi desenvolvida a técnica de determinação da digestibilidade pelos indicadores (externos ou internos), que não requer o manuseio de grande quantidade de material e permite obter informações como a quantidade total de alimentos ou de nutrientes específicos, a taxa de passagem da digesta por todo o trato digestivo e a digestibilidade de todo alimento ou de nutri-entes específicos.

Vários indicadores internos têm sido testados para estimar a digestibilidade: cinza insolúvel em ácido, cinza insolúvel em detergente ácido, lignina em detergente ácido indigestível, FDNi e FDAi. A variabilidade nos resultados das estimativas de digestibilidade obtidas com o uso de indicadores internos pode ser decorrente da metodologia de análise (Detmann et al., 2001). Lippke et al.(1986) apontaram para falta de padronização no método de determinação.

O óxido crômico é o indicador externo mais comumente usado na estimativa da digestibilidade, principalmente por seu baixo custo e pela facilidade de análise. Entretanto, recuperação diferente de 100%, variação entre animais na recuperação fecal e variação na concentração nas fezes no decorrer do dia são alguns dos problemas relacionados a esse indicador (Titgemeyer, 1997).

Titgemeyer et al. (2001) demonstraram que o dióxido de titânio pode ser utilizado como indicador externo, em alternativa ao óxido crômico, em estudos de digestão e pode ser adicionado legalmente ao alimento em quantidades que não excedam 1,0% do produto final (AAFCO, 1996). Uma alternativa é um indicador baseado na molécula de lignina, denominado LIPE®, um indicador externo de

digestibilidade desenvolvido especificamente para pesquisas (Rodriguez et al., 2006).

Em pesquisas com ruminantes, geralmente são empre-gados cinco dias para coleta de fezes. A diminuição desse período de coleta, além de diminuir o estresse dos animais, poderia resultar em menores quantidades de amostras a serem manuseadas e analisadas e tornaria os ensaios dessa natureza menos onerosos e trabalhosos.

Objetivou-se com este estudo avaliar dois indicadores internos (FDA e FDN indigestíveis), obtidos por meio da incubação in situ durante seis dias, três indicadores

externos (óxido crômico, dióxido de titânio e lignina purificada e enriquecida, LIPE®), além de dois períodos de

coleta total de fezes (3 ou 5 dias) para estimativa da digestibilidade dos nutrientes em bovinos.

Material e Métodos

Foram realizados dois experimentos. O primeiro foi conduzido no Laboratório de Nutrição Animal do

Departa-mento de Zootecnia da UFV, utilizando-se cinco novilhas mestiças fistuladas no rúmen, com peso vivo (PV) inicial de 191 + 22,9 kg, alimentadas com cana-de-açúcar tratada com 1% de ureia + sulfato de amônio (SA) e concentrado na proporção de 1% do peso vivo, com base na matéria natural. Os animais foram mantidos em regime de confinamento, alojados em baias individuais cobertas, com piso de concreto revestido de borracha, com comedouro de alvenaria e bebedouros automáticos individuais.

A dieta foi fornecida à vontade, em duas porções diárias, permitindo-se sobras de 5 a 10% do total fornecido, composta (base na matéria seca) de cana de açúcar (61,2%), ureia/SA (2,0%) e concentrado (35,8%) (Tabela 1). O concentrado (1% do peso vivo, PV) foi fornecido separa-damente da cana. O óxido crômico e o dióxido de titânio (10 g/novilha/dia) foram fornecidos juntamente com o concentrado. O LIPE® (1 cápsula/novilha/dia) foi colocado

diretamente no rúmen dos animais.

O segundo experimento foi realizado na Unidade de Ensino, Pesquisa e Extensão em Gado de Leite (UEPE-GL) do Departamento de Zootecnia da UFV.

Foram utilizadas oito em vacas em lactação com 588,3 + 43,3 kg de PV e produção diária de 12,35 + 1,44 kg de leite. Os animais foram mantidos em confinamento, alojados em baias individuais cobertas, com piso de concreto revestido de borracha, com comedouro de alvenaria e bebedouros automáticos individuais.

A dieta era composta (base na MS) de silagem de milho (74%) e concentrado (26%) (Tabela 2) composto de fubá de milho (61,1%), farelo de soja (33,7%), bicarbonato de sódio (1%), fosfato bicálcico (1,72%), sal comum (1,24%) e complexo vitamínico-mineral (1,24%). A silagem foi fornecida à vontade em quatro porções diárias para evitar o mínimo possível de sobras. Quando presentes, as sobras eram moídas e novamente ofertadas aos animais. O concentrado

Tabela 1 - Composição nutricional dos ingredientes da dieta oferecida às novilhas (% na MS)

Item Cana-de- Farelo Fubá Dieta

açúcar de soja de milho

Matéria seca (%) 30,32 88,65 85,14 53,22 Matéria orgânica 97,22 94,03 98,94 96,57

Proteína bruta 1,95 49,14 8,17 11,28

Extrato etéreo 3,23 1,25 2,56 2,30

Carboidratos totais 92,04 43,64 88,21 84,37

FDNcp 39,57 15,84 16,33 31,24

CNFcp 52,48 27,80 71,88 52,22

FDNi 22,5 2,41 1,70

-FDAi 17,07 0,86 0,72

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(4 kg/vaca.dia) foi fornecido em recipiente separado da silagem em duas porções diárias. O óxido crômico, o dióxido de titânio (10g/vaca/dia) e o LIPE® (1 cápsula/vaca/dia) foram fornecidos juntamente com o concentrado.

O ensaio de digestibilidade, nos dois experimentos, teve duração de 15 dias: 10 de adaptação e 5 para coleta total de fezes e amostras de alimento, sobras e fezes. O forneci-mento dos indicadores externos iniciou-se sete dias antes do início do período de coleta.

As fezes foram coletadas diretamente no piso das baias e, para que não houvesse contaminação com urina, foram colocadas sondas de Folley nº 26 nas novilhas e vacas.

Durante o período de coleta, foram colhidas amostras diárias dos alimentos, das sobras e das fezes, a fim de se obter uma amostra composta por animal e por período de coleta (três ou cinco dias). Essas amostras foram devida-mente armazenadas a -15ºC e, depois de secas, foram processadas em moinho com peneira dotada de crivos de 1 mm e submetidas a análises laboratoriais.

As análises para determinação dos teores de matéria seca (MS), matéria mineral (MM), nitrogênio total (N), extrato etéreo (EE) e cromo seguiram as recomendações de Silva & Queiroz (2002). Para determinação da FDN, 0,5 g de amostra foi acondicionada em sacos de TNT (tecido-não-tecido) previamente secos e pesados, e submetidos à fervura com solução de detergente neutro por 1 hora (Van Soest & Robertson, 1985), lavados com água quente e acetona, secos e pesados. O resíduo foi considerado FDN. O teor de dióxido de titânio foi determinado segundo Myers et al.(2004). Uma amostra de 0,5 g de fezes foi digerida, por 2 horas, em temperatura de 400ºC, em tubos para determinação de proteína. Após a digestão, 10 mL de H2O2 (30%) foram adicionados lentamente e o material do tubo, transferido para um béquer e completado com água destilada até 100 g. Logo após esse procedimento o material do béquer foi transferido para balões de 100 mL e adicionados de mais 3 gotas de H2O2 (30%). Na digestão foram utilizados

15 mL de ácido sulfúrico e 5 g da mistura digestora para proteína (macro KJELDAHL). Uma curva padrão foi prepa-rada com 0, 2, 4, 6, 8 e 10 mg de dióxido de titânio e as leituras realizadas em espectrofotômetro com comprimento de onda de 410 nm.

O LIPE foi analisado no laboratório de nutrição animal da EV/UFMG, em espectrofotômetro com detector de luz no espectro do infravermelho (FTIV), modelo Varian 099-2243. Amostras de fezes secas e moídas a 2mm foram pastilhadas com KBr e a concentração do LIPE determinada.

Os carboidratos totais (CT) foram estimados segundo Sniffen et al. (1992):

CT = 100 – (PB% + EE% + Cinzas%).

Para a dieta com ureia,os teores de carboidratos não-fibrosos (CNF) foram estimados segundo Hall (2000): CNF = 100 - [(PB% - PB% derivada da ureia + ureia%) + EE% + FDN% + cinzas%]. E, para a dieta sem ureia, foi usada a equação preconizada por Mertens (1997): CNF = 100 – (FDN% + PB% + EE% + CINZAS%).

Os teores de nutrientes digestíveis totais (NDT) foram calculados segundo Weiss (1999):

NDT(%) = PBD% + FDND%+ CNFD%+(EED% * 2,25). Para determinação da FDN e FDA indigestíveis, 0,5 g de amostra do volumoso, das fezes e das sobras e 1,0 g de amostra de alimento concentrado foram acondicionadas em sacos de TNT, previamente secos e pesados, e incubadas por 144 horas no rúmen de uma vaca. Após esse período, os sacos foram retirados, lavados em água corrente até seu total clareamento. Após esse procedimento, os sacos foram secos e fervidos por 1 hora em solução de detergente neutro (Van Soest & Robertson, 1985), lavados com água quente e acetona, secos e pesados e seu resíduo, conside-rado FDNi. Para a FDAi, adotou-se o mesmo procedimento com solução de detergente ácido.

A produção de matéria seca fecal foi determinada pela seguinte fórmula: PMSF = consumo do indicador (kg)/ concentração do indicador nas fezes (%).

O delineamento experimental foi o de blocos casualisados em parcelas subdivididas, de modo que, nas parcelas, constaram os tratamentos (indicadores), nas subparcelas os períodos de coleta (3 ou 5 dias), e os animais foram considerados blocos. Os dados foram avaliados por meio de análise de variância e as médias, quando necessário, comparadas pelo teste de Tukey, utilizando-se o Sistema de Análises Estatísticas e Genéticas – SAEG (UFV, 1997).

Resultados e Discussão

Não houve interação entre indicador e dias de coleta (P>0,05) para os coeficientes de digestibilidade da matéria

Tabela 2 - Composição nutricional dos ingredientes da dieta oferecida às vacas (% na MS)

Item Silagem de milho Concentrado Dieta

Matéria seca 35,67 87,39 41,44

Matéria orgânica 94,7 91,98 93,99

Proteína bruta 7,17 24,15 11,60

Extrato etéreo 3,03 2,43 2,99

Carboidratos totais 84,50 65,4 80,97

Fibra em detergente neutro 58,20 17,76 44,30 Carboidratos não-fibrosos 26,30 47,64 36,68

FDNi 25,49 1,87

-FDAi 12,65 0,38

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seca (Tabelas 3 e 4). Assim, os efeitos do indicador e dias de coleta foram analisados separadamente.

Não houve diferença (P>0,05), independentemente do indicador utilizado, na digestibilidade da matéria seca determinada com três ou cinco dias de coleta, assim, o procedimento mais simples pode ser adotado e resulta em menores quantidades de amostras para manuseio e análise, diminuindo o trabalho em ensaios desta natureza.

Como não houve diferença entre os períodos de coleta, os dados de digestibilidade dos diferentes nutrientes analisados foram referentes ao período de três dias (Tabela 4).

Quando o volumoso utilizado foi a cana-de-açúcar, o pior resultado foi verificado com a FDAi, ao passo que a FDNi foi o indicador interno menos preciso quando utilizada silagem de milho como volumoso.

Berchielli et al.(2005) verificaram que o comportamento dos indicadores internos FDNi e FDAi, incubados in situ

ou in vitro diferiu de acordo com o volumoso utilizado.

Esses autores verificaram que a FDAi resultante da incu-bação in vitro por 144 horas não diferiu da coleta total de

fezes na estimativa da produção de matéria seca fecal de bovinos alimentados com silagem de milho. Quando utilizada cana como volumoso, nenhum dos indicadores estimou corretamente a produção de matéria seca fecal. Quando fornecido feno de capim-tifton como volumoso, a FDNi incubada in vitro e a FDAi incubada in situ

permitiram estimar a produção de matéria seca fecal de forma semelhante à coleta total.

Berchielli et al. (2000) em estudo para comparação de indicadores, utilizaram como volumoso silagem de milho e verificaram que a FDNi e a FDAi incubadas in vitro por

144 horas permitiram estimar a digestibilidade da MS, PB, EE, FDN, energia bruta e o teor de NDT de maneira similar à coleta total de fezes.

Ìtavo et al. (2002) e Zeoula et al (2000) concluíram que a digestibilidade da matéria seca foi subestimada quando utilizada a FDN e FDA indigestíveis in situ. Segundo

Berchielli et al.(2005), a subestimativa da digestibilidade da matéria seca sugere que poderia ter ocorrido perda de indicador no processo digestivo ou ainda, durante a rotina das análises laboratoriais. De acordo com esses autores, as prováveis razões para variações na eficácia da fração fibrosa indigestível seriam a constituição da fibra de cada volumoso, que desempenha importante papel e pode afetar a taxa e a extensão da degradação dessa fibra; a seletividade da dieta pelos animais, uma vez que o resíduo que sobra no cocho é, normalmente, rico em material indigestível, o que torna importante a realização da correção nos dados de consumo do indicador em relação à fibra indigestível presente nas sobras e a perda de partículas de alimento e fezes pelos poros dos sacos durante a incubação ruminal. Ressalta-se que, no experimento com novilhas, amostras de sobras também foram incubadas, eliminando esse efeito, e, no experimento com vacas em lactação, as sobras, geralmente palha, foram moídas e novamente ofertadas aos animais.

Detman et al.(2001) avaliaram o óxido crômico e diversos indicadores internos na determinação do consumo de novilhos mestiços e observaram que a MS e a FDN indigestíveis apresentaram diferença entre si nos resultados de consumo e a FDAi mostrou resultados variáveis. Os autores salientaram que esse resultado poderia ser em decorrência da técnica de análise da FDA, obtida pelo método sequencial, que possibilitaria o acúmulo de erros. Contudo, no experimento com vacas, o teor de FDAi dos alimentos e das fezes foi obtido pela análise direta do resíduo resultante da incubação por 144 horas.

Apesar das desvantagens citadas por Titgemeyer (1997), os resultados obtidos com o óxido crômico não diferiram daqueles observados com a coleta total de fezes, o que comprova ser um bom indicador, de baixo custo, fácil administração e facilidade de análise. Nos dois experi-mentos, o óxido crômico foi administrado em duas doses diárias, juntamente com o concentrado, o que pode ter reduzido a variação diurna na sua excreção.

Da mesma forma, o dióxido de titânio também permitiu estimativas de digestibilidade semelhantes à coleta total de fezes, corroborando as afirmações de Titegmeyer et al.(2001)

Tabela 3 - Coeficientes de digestibilidade aparente da matéria seca (%) determinada com diversos indicadores em novilhas e vacas em lactação

Dia de coleta

3 5

Indicador Novilhas

Coleta total 75,77Aa 76,41Aa

LIPE® 76,29Aa 76,48Aa

Cr2O3 73,55Aa 73,58Aa

TiO2 75,91Aa 76,60Aa

FDAi 69,12Ba 69,49Ba

FDNi 75,81Aa 75,86Aa

CV (%) 1,87

Vacas em lactação

Coleta total 62,75Aa 62,84Aa

LIPE® 61,33Aa 61,06Aa

Cr2O3 62,10Aa 63,46Aa

TiO2 64,46Aa 62,60Aa

FDAi 62,26Aa 61,99Aa

FDNi 66,80Ba 67,39Ba

CV (%) 4,67

(5)

de que o dióxido de titânio pode ser usado em estudos de digestão em ruminantes.

O LIPE® também estimou de forma satisfatória a digestibilidade dos nutrientes, que não diferiu da digestibilidade determinada pela coleta total de fezes.

Saliba et al.(2003) verificaram que não houve diferença para digestibilidade da MS do feno de capim-tifton quando compararam os dados obtidos por meio de coleta total e LIPE® (63,23 vs 64,78%, respectivamente). Cameron (2005)

inserir nas referências citado por Rodrigues et al.(2006), em experimento com vacas em lactação alimentadas com dietas à base de feno de alfafa, não verificaram diferença na produção de matéria seca fecal quando comparaam os dados obtidos por meio de coleta total e LIPE® (4,61 vs

4,47 kg/dia, respectivamente).

De acordo com os resultados verificados nos dois experi-mentos, o óxido crômico ou de dióxido de titânio, adicio-nados ao concentrado e fornecido duas vezes ao dia, e o LIPE® podem ser utilizados para estimativa da digestibilidade

em ruminantes. A escolha do indicador externo vai depender da facilidade de análise, disponibilidade e o preço.

Com relação aos indicadores internos os resultados dos dois experimentos permitem inferir que ambos, FDNi e FDAi, podem ser utilizados em estudos de digestibilidade. Todavia, em virtude da grande variabilidade de resultados encontrados na literatura, são necessários cuidados na preparação de amostras e nas técnicas de análise.

A alternativa de se empregar três dias de coleta de fezes parece ser bastante interessante, pois poderia reduzir o estresse dos animais. Além disso, menores quantidades de

amostras são manuseadas e analisadas, o que tornaria os ensaios desta natureza, menos onerosos e trabalhosos.

Conclusões

Recomendam-se três dias de coleta de amostras de fezes para estimativa da digestibilidade. A fibra em deter-gente neutro indigestível permite estimar a digestibilidade de maneira semelhante à coleta total de fezes quando utilizada cana-de-açúcar como volumoso. O mesmo ocorre com a fibra em detergente ácido indigestível quando utilizada silagem de milho como volumoso. Os indicadores externos óxido crômico, dióxido de titânio e LIPE® permitem

estimar a digestibilidade de maneira semelhante ao método de coleta total de fezes.

Literatura Citada

ASSOCIATION OF AMERICAN FEED CONTROL OFFICIALS

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e vacas em lactação

Indicador

Coleta total1 LIPE® Cr

2O3 TiO2 FDAi FDNi CV (%)

Coeficientes de digestibilidade Novilhas

Matéria orgânica 77,23a 77,76a 75,15a 77,38a 71,02b 77,31a 2,31

Proteína bruta 73,36a 73,76a 71,01a 73,52a 65,89b 73,22a 2,90

Carboidratos totais 78,82a 79,35a 76,86a 78,95a 73,06b 78,92a 2,11

Extrato etéreo 83,97a 83,86a 82,62a 83,98a 79,27b 83,61a 1,58

Carboidratos não-fibrosos 93,61a 93,67a 93,11a 93,70a 91,82b 93,58a 0,58

Fibra em detergente neutro 45,52a 46,96a 40,33a 45,73a 30,75b 45,81a 9,98

Teor de nutrientes digestíveis totais 81,62a 82,13a 79,54a 81,75a 75,44b 81,68a 2,16

Coeficientes de digestibilidade Vacas em lactação

Matéria orgânica 66,08a 64,85a 65,47a 67,63ab 65,62a 69,77b 3,37

Proteína bruta 61,75a 60,35a 60,98a 63,48ab 61,23a 65,45b 4,13

Carboidratos totais 65,73a 64,52a 65,12a 67,29ab 65,25a 69,44b 3,35

Extrato etéreo 78,44a 77,73a 77,97a 79,55ab 78,45a 80,98b 1,94

Carboidratos não-fibrosos 84,22a 83,58a 84,01a 84,93ab 83,98a 85,93b 1,31

Fibra em detergente neutro 50,42a 48,73a 49,48a 52,69ab 49,74a 55,78b 6,27

Teor de nutrientes digestíveis totais 65,77a 64,52a 65,18a 67,32ab 65,31a 71,00b 3,29

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Referências

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